为不相交集实现Find（）方法时出现问题

Question

一直在尝试解决这一问题。 我得到了一个不相交集合中的节点。该节点的实现是一个类，其中它具有不同的父节点或它自己的

class Node {
    Node parent;
    int rank;
    //...constructor and method declarations}

现在，我必须使用路径压缩为该类实现Find方法，称为getParent（）方法。 我写了以下代码：

Node getParent(){
    while(parent != this)
    {
        parent = parent.getParent();  
    }
    return parent;

我得到此代码的无限递归。 我知道这是有问题的，但我不知道如何解决。 我尝试使用this关键字，但导致了相同的错误。 请帮忙。 此外，对于如何以迭代方式编写此代码的见解也将是一个不错的选择。 另外，我想重构树，以便在调用getParent（）的节点与根之间的所有中间节点都具有一个公共父节点，即根节点。

Answer 1

Node getParent() {
    while (parent != this) {
        parent = parent.getParent();  
    }
    return parent;
}

问题：

1. 您正在更改parent字段。
2. 您应该测试父母的父母本身是否...不是这个。

您的代码可能应该是：

Node getParent() {
    Node p = parent;
    while(p.parent != p) {
        p = p.parent;  
    }
    return p;
}

或递归地：

Node getParent() {
    return (parent == this) ? this : parent.getParent();
}

（在这种情况下，迭代版本更安全。您不应获得“无限”的递归，但是仍然存在使用病理性深度的数据结构来递归太深的风险。）

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更新 -显然，您的意图是让getParent （逐渐）折叠其访问的每个Node的父链。 在这种情况下，递归解决方案将是：

Node getParentAndCollapse() {
    if (parent == this) {
        return this;
    } else {
        parent = parent.getParentAndCollapse();
        return parent;
    }
}

折叠整个链的迭代解决方案需要对链进行两次遍历：

1. 遍历链找到最终的父级。
2. 再次遍历链，更新所有parent字段以引用最终父级。
3. 返回最终的父母。

像这样

Node getParentAndCollapse() {
    Node p = getParent();  // iterative version
    Node n = this;
    while (n.parent != p) {
        Node np = n.parent;
        n.parent = p;
        n = np;
    }
    return p;
}

Answer 2

斯蒂芬已经回答了您的问题的第一部分，我认为这已经足够完整了。

关于问题的第二部分，我假设您将所有节点都放在列表中。 因此，您具有List<Node> allNodes 。 重组树所需的方法是：

public void reStructureTree(List<Node> allNodes){
    for(Node item: allNodes){
        Node p = item.parent;
        List<Node> branch = new ArrayList<>();

        while (p.parent != p){
            branch.add(p);
            p = p.parent;
        }

        for(Node branchItem : branch){
            branchItem.parent = p;
        }
    }
}

在最坏的情况下，此方法的顺序为O(n^2) ，我没有寻找更好的方法，因为您没有提到它的重要性。